Pressemitteilung - Leuze electronic

Leuze electronic
IO-Link - Durchbruch in Sachen Kommunikation Last Mile Problem
Autor: Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang Klaus, Produktmanager im Geschäftsbereich Optosensorik bei Leuze
electronic.
Sensoren und Aktuatoren der untersten Ebene sind längst intelligent und in der
Lage, vielfältigste Informationen zu liefern. Was bei unterschiedlichsten Ausprägungen und Schnittstellentechnologien jedoch fehlt, ist eine wirtschaftliche
Lösung für die durchgängige Kommunikation bis in die unterste Feldebene. Mit IOLink wird es künftig eine einheitliche Schnittstelle geben, die solche Informationen
auf Basis konventioneller 2/3-Draht-Standard-Parallel-Verdrahtung leicht nutzbar
macht.
Die heute übliche Standard -IO-Verdrahtung eines binärschaltenden Sensors beläuft sich
auf die Stromversorgung und eine separate Leitung zur Übertragung des Schaltsignals
des Sensors an die Steuerung. Zusätzliche Informationen des Sensors wie beispielsweise
Meldungen hinsichtlich Verschmutzung können heute nicht an die Steuerung übertragen
werden. Es sei denn, es wird zusätzlicher Verdrahtungs- und Interfaceaufwand betrieben.
Die hier verwendeten Standards sind jedoch kostenintensiv und störanfällig. Darüber
hinaus sind die heute üblichen Standard-IOs unidirektional, d. h. die Steuerung kann keine
Parameter-Sets an den Sensor kommunizieren. Eventuelle Parametrierungen erfolgen bei
Stillstand der Maschine, meist über proprietäre Schnittstellen, etwa per Laptop und
benötigen oft Sonderstecker und Sonderkabel.
Um diese doch sehr minimale Kommunikation zu erwirken, haben sich verschiedene
Hersteller von Sensoren, Antriebstechnik und Steuerungstechnik auf den neuen
Kommunikations-Standard IO-Link verständigt, der bidirektional arbeitet und darüber
hinaus auch Kommunikationsschemata für komplexere Sensoren vorsieht.
Mit bewährter 3-Leiter-Physik
Die in diesem Arbeitskreis entwickelten Interfaces, für Sensoren und Aktuatoren mit
binärer, analoger oder digitaler Schnittstelle, basieren auf konventioneller StandardParallel-Verdrahtung. Sie dienen als serielle, bidirektionale Kommunikationsschnittstellen
für Punkt zu Punkt Verbindung mit single Master und single Slave. An die neuen IO-LinkInterfaces können mit bewährter 3-Leiter-Physik alle bisher verwendeten PNP-Sensoren
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und Aktuatoren angeschlossen werden. Außerdem ist über den heute echtzeitfähigen
Schaltausgang hinaus u. a. eine serielle Parametrier- ,Diagnose- und ProzessKommunikation (COM1 mit 4.8 kBaud) vorgesehen. Mit entsprechend schnellen
Ansprechzeiten der Sensoren lassen sich Parameter- und Diagnosedaten bidirektional
austauschen. Das ermöglicht auch die Substitution proprietärer Schnittstellen. Quasi als
Ersatz für analoge Schnittstellen besteht zudem die Möglichkeit, Sensoren und Aktuatoren
mit kontinuierlicher Kommunikation (COM2 mit 38.4 kBaud) einzusetzen. Das spart teuere
Analoginterfaces und die damit verbundene aufwendige und teilweise abgeschirmte
Verdrahtungstechnologie.
IO-Link bietet somit ein einheitliches Verdrahtungskonzept für Binäre, Digitale und
Analoge Sensoren und Aktoren.
Investitionssicher weil Rückwärtskompatibel
Eine wesentliche Eigenschaft des IO-Link Systems ist seine volle Rückwärtskompatibilität
zu vorhandenen binär schaltenden Standardsensoren. Anwender können jederzeit das
neue System bei vollem bisherigem Leistungsumfang nutzen. Das bedeutet
Investitionssicherung durch sukzessive Systemmigration. Intelligente Sensoren und
Aktuatoren als IO-Link Slave erhöhen die Anlagenperformance durch Zusatzinformationen
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wie Diagnose, Fehlererkennung und -analyse oder Meldungen über Temperaturen,
Verschmutzung u.v.m.. Differenzierte, standardisierte Diagnosen, vereinfachte
Fehlerortung und Anlagenmonitoring bis zur unteren Sensor-/Aktuatorebene verringern
Maschinenstillstandszeiten.
In Form einheitlicher Schnittstellen reduziert das IO-Link System bereits den
Projektierungsaufwand und die Inbetriebnahmezeit. Dazu trägt auch die integrierte
Parametrierung bei. Standardverfahren zur übergeordneten Datenhaltung verkürzen
außerdem die Rüstzeiten und erleichtern den Austausch von Sensoren. Durch die
Zusammenführung von binären und analogen Sensor-/Aktuatorsignalen und die StandardParallelverdrahtung werden Installationskosten erheblich reduziert. IO-Link ist kein BUSSystem und erfordert folglich weder spezielle Bustopologien noch eine Adressierung der
Geräte oder Sondersensoren.
IO-Link wird derzeit zur Normung vorbereitet. Es werden künftig IO-Link Master in Form
von Koppelmodulen, Gateways, SPS/IPC-Einsteckkarten, Kleinsteuerungen usw. zur
Verfügung stehen sowie Sensoren und Aktuatoren als IO-Link Slave. Als
Anschlußleitungen dienen Standard Sensorleitungen 2/3 polig ungeschirmt, orientiert an
IEC 60947-5-2.